ทลายข้อจำกัดวัสดุน้ำหนักเบา! นักวิจัยเยอรมันผุดกระบวนการผลิตใหม่ ดัน “แมกนีเซียม” สู่สายพานอุตสาหกรรม

วงการผลิตและวิศวกรรมมีเฮ! เมื่อทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย TU Bergakademie Freiberg ประเทศเยอรมนี ร่วมกับพันธมิตรในภาคอุตสาหกรรม ประสบความสำเร็จในโครงการ Clean-Mag พัฒนากระบวนการผลิตชิ้นส่วน “แมกนีเซียม” แบบครบวงจรได้สำเร็จ หลังจากซุ่มวิจัยมานานกว่า 3 ปี

แม้ทุกคนจะรู้ดีว่าแมกนีเซียมเป็นวัสดุที่ “เบากว่าอะลูมิเนียม” ชิ้นส่วนที่ผลิตออกมาเบากว่าอะลูมิเนียมทั่วไปถึง 1 ใน 3 แต่ให้ความแข็งแรงทัดเทียมกัน แต่ที่ผ่านมาภาคอุตสาหกรรมกลับไม่ค่อยนิยมนำมาใช้งานจริง เพราะกระบวนการแปรรูปนั้นทั้งซับซ้อนและกินพลังงานมหาศาล แต่วันนี้ข้อจำกัดดังกล่าวได้ถูกขจัดออกไปแล้ว โดยมีการผลิตชิ้นส่วนต้นแบบที่ใช้งานได้จริงออกมามากมาย เช่น เคสคอมพิวเตอร์, โครงพนักพิงเบาะรถไฟความเร็วสูง (TGV), บานพับตู้คอนเทนเนอร์ และช่องระบายอากาศสำหรับยานเบาะอากาศ (Hovercraft)

3 จิ๊กซอว์สำคัญที่ทำให้การผลิตแมกนีเซียมเป็นจริงและรักษ์โลก:

1. ใช้ไฮโดรเจนแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล: ทีมวิจัยได้พัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถเปลี่ยนกระบวนการหลอมและทำความร้อนมาใช้ไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสภาพภูมิอากาศได้แบบ 100% พร้อมดึงเทคโนโลยี Digital Twin เข้ามาช่วยจำลองและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรให้ดีขึ้น

2. หั่นขั้นตอนการผลิตให้สั้นลง: หัวใจสำคัญคือการลดขั้นตอนที่ยุ่งยาก โดยการนำความร้อนที่หลงเหลือจากขั้นตอนการหล่อ (Casting) มาใช้ต่อในขั้นตอนการขึ้นรูปได้ทันที ไม่ว่าจะเป็นการรีดแผ่นบาง หรือการรีดลวด (ผ่านกระบวนการ GieWaCon) ทำให้ได้ชิ้นงานที่เกือบจะสมบูรณ์ในทันที ช่วยลดทอนทั้งเวลาและพลังงานที่ต้องใช้ในขั้นตอนต่อเนื่องไปได้อย่างมหาศาล

3. โลหะผสมสูตรใหม่ที่ขึ้นรูปง่ายขึ้น: มีการนำโลหะผสมแมกนีเซียมที่เติมแคลเซียมลงไป (รหัส ZAX210) มาใช้งาน ซึ่งมีจุดเด่นคือสามารถขึ้นรูปได้ดีเยี่ยมแม้ในอุณหภูมิที่ต่ำลงมา (ประมาณ 400 °F) โดยไม่สูญเสียความแข็งแรงของชิ้นงาน นอกจากนี้ ยังมีการทดสอบเทคนิคการเคลือบผิวและการเชื่อมแบบพิเศษ เพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนแมกนีเซียมเหล่านี้จะไม่เป็นสนิมและทนทานต่อการใช้งานจริง

ในตอนท้ายของโครงการ ทีมงานยังได้พัฒนา “เครื่องคำนวณ CO₂” ขึ้นมาเป็นพิเศษ เพื่อให้บริษัทต่าง ๆ ในภาคอุตสาหกรรมสามารถนำไปใช้ประเมินและเปรียบเทียบความคุ้มค่าด้านสิ่งแวดล้อม หากพวกเขาต้องการปรับสายการผลิตมาใช้วัสดุแมกนีเซียมในอนาคต

ที่มา: https://www.all-about-industries.com/new-processes-make-magnesium-suitable-for-industrial-use-a-9354d38c9c7abc44929c942d1afcf4a3/